ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.08.2019
Просмотров: 12969
Скачиваний: 276
95
При пользовании диаграммой рассчитывают таблицу нагрузки,
соответствующую составленному грузовому плану, которая дает значения ∆ и
????
????
. По этим данным наносим точку ???? на диаграмму.
Если точка располагается ниже кривой предельных моментов, то грузовой
план удовлетворяет всем требованиям Регистра к остойчивости судна. Если
точка располагается выше кривой предельных моментов, то грузовой план
следует изменить, так как он не удовлетворяет какому-то одному или
нескольким требованиям. В этом случае расстояние по вертикали точки ???? от
предельной кривой дает величину, на которую необходимо понизить момент
????
????
грузов. Таким образом, диаграмма позволяет контролировать остойчивость
судна для составленного грузового плана без выполнения всех расчетов
остойчивости. В некоторых случаях вместо кривой предельных моментов
приводится таблица их значений для ряда водоизмещений или таблица
предельных значений ????
g
или
ℎ, которые однозначно связаны с предельными ????
????
.
В случае, когда диаграмма предельных моментов наносится на диаграмме
метацетрических высот, на которой по вертикали отложен момент ????
????0
относительно условной плоскости, расположенной на высоте ????
0
, указанной на
диаграмме (см. рис 5.12). В этом случае при пользовании диаграммой
предельных моментов расчетный момент следует привести к условной
плоскости по выражению
????
????0
= ????
????
− (∆ ∙ ????
0
) + ΣΔ????
ℎ
, тм, (5.17)
где ∆ – весовое водоизмещение судна, т;
????
0
– расстояние до плоскости отсчета, м;
ΣΔ????
ℎ
– суммарный поправочный момент на влияние свободной
поверхности жидких грузов, тм.
5.10 Примеры решения задач
Задача №1. Найти плечи статической остойчивости ????
????
для углов крена
????
1
= 10
°
,
????
2
= 40
°
,
????
3
= 70
°
, используя универсальные диаграммы статической
остойчивости судна (рис. Г.2 приложения Г), если известно: поперечная
метацентрическая высота ℎ = 0,90 м, и весовое водоизмещение ∆ = 21000 т.
Решение: На (рис. Г.2 приложения Г) наклонной прямой, соединяющей
точку отсчета 0 и величину поперечной метацентрической высоты ℎ = 0,90 м,
наносим точки 1, 2, 3 в местах пересечения вертикалей углов крена ????
1
= 10
°
,
????
2
= 40
°
,
????
3
= 70
°
с этой наклонной прямой.
Затем наносим точки 4, 5, 6 в местах пересечения вертикалей этих углов
крена с кривой диаграммы статической остойчивости судна весовым
водоизмещением ∆ = 21000 т.
Полученные таким образом вертикальные отрезки дают искомые плечи
статической остойчивости: отрезок 1 – 4 ????
10
0
= 0,200 м, отрезок 2 – 5
????
40
0
= 0,462 м, отрезок 3 – 6
????
70
0
= 0,185 м.
96
Задача №2. Определить углы статического крена ????
ст????
по диаграмме
статической остойчивости (рис. Г.3 приложения Г), если известно: плечо
кренящего момента ????
кр
= 0,230 м, и кренящий момент
????
кр
= 2,7
10
3
кНм.
Решение: По вертикальной шкале на (рис. Г.3 приложения Г) откладываем
значения плеча и кренящего момента. Затем проводим горизонтали до
пересечения с кривой диаграммы статической остойчивости и наносим точки 1,
2. Из точек 1 и 2 опускаем вертикали на горизонтальную шкалу углов крена и
наносим точки 3, 4. Точка 3 показывает искомый угол статического крена
????
ст1
= 16
°
, а точка 4 искомый угол крена ????
ст2
= 28,8
°
.
Задача №3. Вычислить плечо ветрового кренящего момента ????
????1
, от
постоянно действующего ветра и весовое водоизмещение ∆ для судна, если
известно: плечи парусности ????
????
= 7,33 м, и ветрового кренящего момента
????
????2
= 0,051 м, от динамически приложенного порыва ветра, при площади
парусности ????
????
= 835,0 м
2
. Давление ветра ????
????
выбирать по (табл. 5.5), для
ограниченного района плавания R1.
Решение: Из формулы (5.11) находим плечо ветрового кренящего момента
от постоянно действующего ветра
????
????2
= 1,5 ∙ ????
????1
; ????
????1
=
????
????2
1,5
=
0,051
1,5
= 0,034 м.
Затем по (табл. 5.5) выбираем значение давления ветра ????
????
= 353 Па для
заданного района плавания R1, и из формулы (5.10) находим весовое
водоизмещение
Примечание: ускорение свободного падения g = 9,81 м/с
2
????
????1
=
????
????
∙ ????
????
∙ ????
????
1000 ∙ g ∙ ∆
; ∆=
????
????
∙ ????
????
∙ ????
????
1000 ∙ g ∙ ????
????1
=
353 ∙ 835,0 ∙ 7,33
1000 ∙ 9,81 ∙ 0,034
= 6478 т.
Задача №4. Рассчитать безразмерные множители ????
????
и амплитуду качки
????
1????
,
для судна, если известно: ширина ???? = 17,4 м, осадка ???? = 7,25 м, коэффициент
полноты водоизмещения ????
????
= 0,600, период бортовой качки
????
????
= 10,0 с.,
безразмерный множитель ???? = 1,00 и отношение
%
1,0
k
wl
A
L
B
. Коэффициент
???? и
безразмерные множители ????
1
,
????
2,
,
???? выбирать по (табл. 5.6, 5.7, 5.8, 5.9) для
ограниченного района плавания R1.
Решение: По (табл. 5.6, 5.7, 5.8, 5.9) находим коэффициент ???? = 0,980 и
безразмерные множители ????
1
= 1,000,
????
2
= 0,950,
???? = 0,053.
Затем по формуле (5.12.) находим амплитуду качки
97
????
1????
= 109 ∙ ???? ∙ ????
1
∙ ????
2
∙ √???? ∙ ???? = 109 ∙ 0,98 ∙ 1,000 ∙ 0,95 ∙ √1,00 ∙ 0,053 = 23,4
°
.
Задача №5. Найти допускаемый статический момент ????
????
по высоте и
допускаемую поперечную метацентрическую высоты ℎ
доп
, используя (рис. Г.5
приложения Г) для т/х «Славянск», если известно: весовое водоизмещение
∆ = 16000 т, и поперечная метацентрическая высота ℎ = 0,90 м.
Решение. На (рис. Г.5 приложения Г) по шкале весовых водоизмещений ∆
отсчитываем заданное значение и наносим точку 1. От точки 1 поднимаем и
опускаем вертикали до кривых аварийной ℎ
ав
и заданной
ℎ поперечных
метацентрических высот, и наносим точки 2, 3. Точка 2 показывает искомую
допускаемую поперечную метацентрическую высоту ℎ
доп
= 0,13 м. Точка 3
показывает допускаемый статический момент ????
????
= - 4714 тм.
5.11 Условия задач
5.1. Найти плечи остойчивости формы
????
ф????
для углов крена
????
1
= 30
°
,
????
2
= 50
°
,
????
3
= 70
°
, используя интерполяционные кривые плеч остойчивости
формы (пантокарены) (табл. Г.1 приложения Г), если известны: осадки носом
????
н
= 7,28 м, и кормой
????
к
= 5,53 м.
5.2. Определить плечи остойчивости формы
????
ф????
для углов крена
????
1
= 20
°
,
????
2
= 40
°
,
????
3
= 60
°
, используя интерполяционные кривые плеч остойчивости
формы (пантокарены) (табл. Г.1 приложения Г), если известно: объемное
водоизмещение ∇ = 10366 м
3
.
5.3. Вычислить плечи остойчивости формы
????
ф????
для углов крена
????
1
= 10
°
,
????
2
= 50
°
,
????
3
= 80
°
, используя интерполяционные кривые плеч остойчивости
формы (пантокарены) т/х «Славянск» (рис. Г.1 приложения Г), если известно:
объемное водоизмещение ∇ = 12000 м
3
.
5.4. Рассчитать плечи остойчивости формы
????
ф????
для углов крена
????
1
= 20
°
,
????
2
= 40
°
,
????
3
= 60
°
, используя интерполяционные кривые плеч остойчивости
формы (пантокарены) т/х «Славянск» (рис. Г.1 приложения Г), если известно:
объемное водоизмещение ∇ = 16500 м
3
.
5.5. Найти плечи статической остойчивости формы
????
????
для углов крена
????
1
= 30
°
,
????
2
= 50
°
,
????
3
= 70
°
, используя универсальные диаграммы статической
остойчивости судна (рис. Г.2 приложения Г), если известно: поперечная
метацентрическая высота ℎ = 0,70 м, и весовое водоизмещение ∆ = 16000 т.
5.6. Вычислить плечи статической остойчивости формы
????
????
для углов крена
????
1
= 20
°
,
????
2
= 40
°
,
????
3
= 60
°
, используя универсальные диаграммы статической
остойчивости судна (рис. Г.2 приложения Г), если известно: поперечная
метацентрическая высота ℎ = 1,00 м, и весовое водоизмещение ∆ = 20000 т.
98
5.7. Определить углы статического крена
????
ст????
по диаграмме статической
остойчивости (рис. Г.3 приложения Г), если известно: плечо кренящего
момента ????
кр
= 0,15 м, и кренящий момент
????
кр
= 2,50
10
3
кНм.
5.8. Рассчитать плечо кренящего момента
????
кр????
по диаграмме статической
остойчивости (рис. Г.3 приложения Г), если известны: углы статического крена
????
ст1
= 20
°
,
????
ст2
= 50
°
.
5.9. Найти кренящий момент
????
кр????
по диаграмме статической остойчивости
(рис. Г.3 приложения Г), если известны: углы статического крена ????
ст1
= 30
°
,
????
ст2
= 42
°
.
5.10. Определить углы статического
????
ст
и динамического крена
????
дин
по
диаграмме статической остойчивости (рис. Г.3 приложения Г), если известно:
плечо кренящего момента ????
кр
= 0,25 м.
5.11. Вычислить углы статического
????
ст
и динамического крена
????
дин
по
диаграмме статической остойчивости (рис. Г.3 приложения Г), если известен
кренящий момент ????
кр
= 1,48
10
3
кНм.
5.12. Рассчитать углы динамического крена
????
дин????
по диаграмме
динамической остойчивости (рис. Г.4 приложения Г), если известно: плечо
динамической остойчивости ????
д
= 0,30 м
рад., и работа восстанавливающего
момента ????
в
= 3,00
10
5
кДж.
5.13. Найти плечо динамической остойчивости
????
д????
по диаграмме
динамической остойчивости (рис. Г.4 приложения Г), если известны: углы
динамического крена ????
дин1
= 20
°
,
????
дин2
= 30
°
.
5.14. Вычислить работу восстанавливающего момента
????
в????
по диаграмме
динамической остойчивости (рис. Г.4 приложения Г), если известны: углы
динамического крена ????
дин1
= 45
°
,
????
дин2
= 55
°
.
5.15. Определить возвышение центра парусности над ватерлинией
????
????
и
площадь парусности ????
????
для т/х «Славянск», совершающего рейс без палубного
груза (табл. Г.2 приложения Г), если известны: осадки носом ????
н
= 4,56 м, и
кормой ????
к
= 4,88 м.
5.16. Рассчитать возвышение центра парусности над ватерлинией
????
????
и
площадь парусности ????
????
для т/х «Славянск», совершающего рейс без палубного
груза (табл. Г.2 приложения Г), если известны: дифферент ????
????
= - 0,54 м, и
осадка кормой ????
к
= 8,27 м.
5.17. Найти возвышение центра парусности над ватерлинией
????
????
и площадь
парусности ????
????
для т/х «Славянск», совершающего рейс с палубным грузом
(табл. Г.2 приложения Г), если известны: дифферент ????
????
= 0,36 м, и осадка
носом ????
н
= 9,48 м.
5.18. Рассчитать плечи ветровых кренящих моментов
????
????????
от постоянно
действующего ветра и динамически приложенного порыва ветра, для судна
если известно: площадь парусности ????
????
= 845,0 м
2
, весовое водоизмещение
∆ = 6780 т, и плечо парусности ????
????
= 7,55 м. Давление ветра
????
v
выбирать по
(табл.5.5), для неограниченного района плавания.
99
5.19. Определить плечи ветровых кренящих моментов
????
????????
от постоянно
действующего ветра и динамически приложенного порыва ветра, для судна
если известно: площадь парусности ????
????
= 945,0 м
2
, весовое водоизмещение
∆ = 7785 т, и плечо парусности ????
????
= 8,55 м. Давление ветра
????
v
выбирать по
(табл. 5.5), для ограниченного района плавания R1.
5.20. Вычислить плечи ветровых кренящих моментов
????
????????
от постоянно
действующего ветра и динамически приложенного порыва ветра, для судна
если известно: площадь парусности ????
????
= 1045,0 м
2
, весовое водоизмещение
∆ = 8995 т, и плечо парусности ????
????
= 9,55 м. Давление ветра
????
v
выбирать по
(табл. 5.5), для ограниченного района плавания R2.
5.21. Найти плечо ветрового кренящего момента
????
????1
от постоянно
действующего ветра и весовое водоизмещение ∆ для судна, если известно:
плечи парусности ????
????
= 7,68 м, и ветрового кренящего момента
????
????2
= 0,065 м, от
динамически приложенного порыва ветра, при площади парусности
????
????
= 868,0 м
2
. Давление ветра выбирать по (табл. 5.5), для неограниченного
плавания.
5.22. Определить плечо ветрового кренящего момента
????
???? 2
от динамически
приложенного порыва ветра, и площадь парусности ????
????
, для судна, если
известно: плечи парусности ????
????
= 6,98 м, и ветрового кренящего момента
????
????1
= 0,049 м, от постоянно действующего ветра, при весовом водоизмещении
∆ = 4595 т. Давление ветра выбирать по (табл. 5.5), для ограниченного района
плавания R2.
5.23. Вычислить плечо ветрового кренящего момента
????
????1
от постоянно
действующего ветра, и плечо парусности ????
????
для судна, если известно: весовое
водоизмещение ∆ = 5113 т, площадь парусности ????
????
= 781,0 м
2
, и плечо
ветрового кренящего момента ????
????2
= 0,058 м, от динамически приложенного
порыва ветра. Давление ветра выбирать по (табл. 5.5), для ограниченного
района плавания R1.
5.24. Рассчитать безразмерные множители
????
????
и амплитуду качки ????
1????
, для
судна, если известно: ширина ???? = 16,4 м, осадка ???? = 4,10 м, коэффициент
полноты водоизмещения ????
????
= 0,650, период бортовой качки
????
????
= 12,0 с.,
безразмерный параметр ???? = 1,00 и отношение
k
wl
A
L
B
= 1,0%. Коэффициент
???? и
безразмерные множители ????
1
, ????
2
, ???? выбирать по (табл. 5.6, 5.7, 5.8, 5.9), для
неограниченного района плавания.
5.25. Найти безразмерный множитель
????
1
, коэффициент ???? и амплитуду
качки ????
1????
, для судна, если известно: соотношение главных размерений
B
d
= 3,12, коэффициент продольной полноты
????
????
= 0,715, коэффициент полноты
мидель-шпангоута ????
m
= 0,915, период бортовой качки
????
????
= 10,0 с,
безразмерный параметр ???? = 0,83 и отношение
k
wl
A
L
B
= 1,2%. Коэффициент
???? и
безразмерные множители ????
1
, ????
2
, ???? выбирать по (табл. 5.6, 5.7, 5.8, 5.9), для
ограниченного района плавания R1.